Способ определения сопротивления истиранию материалов для низа обуви Советский патент 1980 года по МПК G01N33/44 

1

Изобретение относится к промышjieHHOCTH пластмасс, в частности к разработке способа определения сопротиЕления истиранию материалов для низа обуви.

Наиболее близким-к предлагаемому является способ определения сопротивления истиранию материалов для низа обуви истиранием последних при воздействии истирающего субстрата (корунда) с последующим линейным или весовым определением процента истирания l .

Однако известный способ дает значительные расхождения в полученных результатах с результатами экспериментальной носки (60-90%).

Кроме того, способ не позволяет оценить неравномерность истирания материалов по площади, что характерно при носке обуви человеком.

Цель изобретения - повьш ениа точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения сопротивления истиранию материалов для низа обуви истиранием последних при воздействии истирающего субстрата с последующим линейным или весовым .определением процента истирания в

качестве исти эающего субстрата используют естественный грунт или дорожное покрытие и в процессе истирания материалы подвергают однозремен-, но сжимающим с нагрузкой 5-25 изгибающим под углом 20-195 и растягивающим на 15-50% усилиям с числом последних 1000-5000.

На фиг.1-3 представлено устройст10во для определения сопротивления истиранию резин, кож; искусственных, кож, искусственных кож и пластмасс обувного назначения (низа обуви).

Рабочими органами прибора служат два диска: вертикальный диск 1, по

15 окружности которого единовременно закрепляются восемь образцов испытуемого подошвенного материала и горизонтальный диск 2 с тарелкой

20 3, в которой размещается истирающий грунт-асфальт, песок, бетон и т.д. Вертикальный диск имеет диаметр 250 мм, горизон- альный и тарелка с грунтом - 500 .мм.

25

Вертикальный диск приводят во вращение через редуктор от электромотора 4 с номинальной скоростью 45 об/мин.

Горизонтальный диск и тарелку с грунтом приводят во вращение за счет

30

фрикционного сцепления с вертикальным диском, передаваемого через испытуемые образцы.

Горизонтальный диск свободно насаживают на вертикальную ось 5, с которой он соединяется при помощи с шлицов и прижимают снизу к вертикальному диску колесомб, подпружиненным динамометром 7 и пружиной 8, насаженной на вертикальную ось.

Специальное тормозное устройство Q 9, состоящее из пружины и малого диска, используют для замедления скорости вращения горизонтального диска, чем обеспечивается необходимая разность в окружных скоростях вращения . горизонтального и вертикального дисков. На электромоторе закрепляют счетчик 10 оборотов вертикального диска с образцами. Все части прибора закрепляют на трехногой станине с кро.нштейном 11. Станину устанавлива- 20 ют на полу без закрепления, и весь прибор в целом является переносным. Для испытания на приборе используют образец разной формы и размера, в частности вполне пригоден 25 стандартный образец, на разрыв с длиной рабочей части 50 мм и шириной 10 мм.

Образец с Одного конца зажимают к наружной поверхности вертикального jO диска с помощью специального зажимного устройства - тисков 12. Другой конец оставляют свободным и он находится под определенным углом к касательной окружности.

Во время каждого соприкосновения с истирающим грунтом образец изгибается и прижимается к окружности вертикального диска, а уходя от сопри косновения с грунтом, разгибается, тем обеспечивается многократный 0 изгиб образца в процессе испытания. Испытания на приборе производятся следующим образом.

Сначала на горизонтальный диск устанавливают и закрепляют тарелку 45 с избранным грунтом. Прибор снабжен комплектом тарелок, что позволяет легко и быстро менять по желанию истирающий rpiHT. Тарелки имеют завышенные борта, позволяющие произво- 50 ить испытания с влажным грунтом. После закрепления образцов по окружности вертикального диска устанавливают необходимую силу прижима и скорость вращения горизонталь- ,г ного диска с помощью пружинного динамометра и тормозного устройства.

Пружинный Динамометр проградуирован в пределах от 0,5 до 70 кгс.

Тормозное устройство устанавливат в 5 положений, на которых первое 60 соответствует .полной остановке горизонтального диска, а пятое - вращению горизонтального диска со скоросью, соответствующей скорости враще-. нип вертикального диска.65

В первом случае образец подвергают только трению скольжения в последнем - только трению качения в остальных трех случаях образец Подвергают как трению скольжения, так и трению качения, при этом соотношение между ними может регулироваться по желанию.

После установки заданных параметров включают электромотор и начинают испытание.

Испытание может производиться как на заданную толщину, так и до появления дыры на испытуемом образце.

Первые испытания, проведенные с применением сухого асфальта, при давлении 40 кгс и скорости вращения горизонтального диска 25 об/мин показали результаты:

1.Подошвенная кожа (чепрак) 4000 об/мм:1,5 ч/мм.

2.Пласткожа 3500 об/мм:-1,3 ч/мг/i

3.Резина пористая 17000 об/мм: 6,3 ч/мм.

Прибор пригоден для испытания на износостойкость всех видов подошвенных материалов: кожи, пласткожи, резины пористой и непористой, подошвенных материалов из полимеров: полиамидов, капрона, полиуретана и т.д. Параметры прибора следующие: Диаметр вертикального диска, мм250

Диаметр горизонтального диска, мм500

Номинальная скорость врсоцения вертикального диска, об/мин45

Давление горизонтального диска на вертикальный, кгс.0,5-70

Размер испытуемого образца, ммlOjClOO

Вес прибора, кг100

Электромотор однофазный мощностью, кВт0,25

Скорость истирания подошвенной кожи в сухом состоянии, ч/мм1,5

Скорость вращения горизонтального диска может произвольно задаваться от нуля до скорости, соответствующей скорости вращения вертикального диска.

Испытуемые образцы, наклеенные на подложку, крепят на вертикальном диске, который вращается по часовой стрелке. Промер образцов производят в пяти точках.

В результате испытания заметно проявляется неравномерность истирания подошвенных материалов по ширине и длине. Неравномерность истирания по ширине образца определяется замерами каждого участка образца в ДВУХ точках: внутренней и внешней.

Истиранию подвергают внутреннюю сторону образца.

Неравномерность истирания образцов по длине выражена более резко.

Наибольшее истирание образцы получают в 1-й и 5-fi точках измерения, т.е. в начале и в конце образца по -направлению движения вертикального диска. Истираемость 2-го, 3-го и 4-го участков примерно одинакова,

В табл.1 дана средняя истираемость по 1-ому и 5-ому участкам и по 2-ому, 3-ему и 4-ому участкам образца. Из этой таблицы видно, что образцы большинства материалов в начале и в конце истерлись в 2-3 раза больше, чем в середине.

Для примера возьмем пласткожу и стиронип. В первом случае истираемость 1-го и 5-го участков 2,51 мм, а истираемость 2-го, 3-го и 4-го участков 1,45 мм или на 1,06 мм меньше.

Средняя истираемость стиронипа по 1-ому и 5-ому участкам 1,05 мм, а по 2-ому, 3-ему и 4-ому участкам образца 0,43 мм, что Почти в 2,5 раза меньше. Большая истираемость в 1-ом участке обусловлена тем, что этот участок испытывает, кроме трения скольжения и качения ударные воздействия, вызываемые переходом с одного сегмента на другой. На 5-ом участке наблюдается более интенсивное трение скольжения.Истирание этих участков согласуется с износом соотПотери по тол- Истираемость при нагрузке на цине при естес-приборе 10 кг, , в течение

: твенных уело-

I ВИЯХ, мм i 1000 , 3000 i5000 ,3000 {циклов;цикловциклов i циклов

(Носка проходила два месяца, вес человека 70 кг)

Натуральная

кожа (8,71 )

Пласткожа (10,30 мм)

Транспорентная .резина (9,64 мм)

Резина монолитная (11,11 мм)

Резина пористая Экстра (14,16 мм)

ветственно каблучной и носочноп частей обуви. Неравное истирание по длине обусловлено неодинаковыми воздействиями, KOTOpbw подв- ргаготся различные участки образца.

Результаты экспериментов по определению истираемости кожи, резины и других подошвенных материалов, а также показатели истираемости в естественных условиях и по известному способу приводятся в табл.1-2.

Как видно из таблиц, предлагаемый способ по сравнению с известным дает более приближенные результаты к естественньйм испытаниям и наиболее полно воспроизводит условия носки,

5 так как сочетает все основные воздействия на испытуемый подошвенный материал, которым подошва подвергается в реальных условиях носки: трение качения, скольжения, давление,,

0 ударные воздействия, многократные деформации изгиба, а также воздействия реального грунта (асЛальта, песка, бетона и др.) в сухом и влажном состоянии. Расхождения с естественными условиями по предлагаемому спо5собу составляют 20-30%, а по известному - 60-90%.

Предлагаемый способ по сравнению с известным отличается и тем, что

0 неравномерность истирания по ширине имеет систематический характер.

Таблица 1

8,488,14 7,888,60

10,169,97 9,67 10,22

9,559,46 9,419,60

10,98 10,83 10,65 11,03

14,06 14,0 13,89 14,10

13,70 Формула изобретения Способ определения сопротивления истиранию материалов для низа обуви истиранием последних при воздействии истирающего субстрата с последующим линейным или весовым определением процента истиранияi отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности способа, в качестве истирающего субстрата используют естественный грунт или дорожное покры710 тие и в процессе истирания материалы подвергают одновременно сжимающим с нагрузкой 5-25 кг/см , изгибающим под углом 20-195° и р;стягивающим на 15-50% усилиям с числом последних 1000-5000. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 140258, кл. G 01 N 3/56,26.06.61 (прототип),